10-第十章 遗传工程

第十二章遗传工程

一、遗传工程的概念

遗传工程（genetic engineering）是七十年代发展起来的一门新技术，它是综合分子生物学与微生物学、分子遗传学等理论和技术建立起来的。

广义：基因工程、细胞工程、染色体工程和细胞器工程。

狭义：基因工程

1、基因工程(gene engineering)：

不是通过一般传统的有性杂交方法，而是采取类似于工程建设的方式，按照预先设计的蓝图，借助于实验室操作技术，将某种生物的基因或基因组转移到另一种生物中去，使后者定向地获得新的遗传性状，成为新的类型。

?基因克隆与表达

?转基因动植物

2、基因工程的优越性

?传统杂交只能进行亲缘关系较近的交配（远缘交配失败），无法进行远缘交配（即遗传物质交流），遗传物质交流开始是全方位的，通过人为对性状选择，达到改良目的，但工作量大，且容易改变其他原有优良性状

?基因工程不但可以进行种间、属间科间遗传物质交流，还可以进行高等、低等，动物与植物间遗传物质交流，同时可以定向而不改变原来的优良性状

3、基因工程主要在以下几方面应用

a. 生物制药

b. 遗传病治疗:疾病动物模型

c. 农业新品种选育

d. 发酵工程

e. 治理环境污染(创造微生物新类型)

4. 基因工程施工的程序

（1）. 施工准备材料, 即目的基因，载体和工具酶等。

（2）. 把目的基因与载体连接成重组DNA

（3）. 把重组DNA分子引入受体细胞，即基因转移，建立分子无性繁殖或称克隆。

（4）. 鉴定筛选携带并表达了目的基因的个体和家系

二、基因工程的四大要素及实施要点

（一）目的基因的克隆（分离）

1.化学合成

1970年Khorana首次合成酵母丙氨酸tRNA的基因

1976年合成第一个有生物活性的基因，大肠杆菌酪氨酸tRNA的基因

基因化学合成首先要了解该基因的核苷酸顺序，然后才能合成。

2. PCR扩增：已知基因的全部或部分序列时，可根据已知序列设计引物扩增目的基因

?PCR的四大要素：

?模板DNA：含有目的基因

?引物：根据已知序列设计

?dNTPs: dATP dCTP dTTP dGTP 合成DNA的原料

?Taq DNA聚合酶及其缓冲液：Mg2+

?PCR扩增的反应条件和步骤：

?预变性：94~95oC 5分钟

?变性：94~95oC 1分钟

?复性：30~68oC (根据引物Tm确定) 0.5~2分钟

?延伸：72oC 0.5~2分钟(根据扩增片断长度确定)

3.逆转录PCR(RT-PCR)

●cDNA：互补DNA (complementary DNA)

●从cDNA文库中获得全长目的基因

某一时期特定组织基因转录形成的mRNA总体反转录成cDNA，这些cDNA全部克隆就称为cDNA文库。

从cDNA文库中获得目的基因需要用标记探针对其进行杂交和筛选，

?用目的基因片断制备探针（PCR或克隆）

?用放射性或者荧光物质标记探针

?与cDNA文库杂交，获得阳性克隆

?扩增分离完整目的基因

4. 从基因组文库中分离

●基因组文库：将基因组DNA通过限制性内切酶部分酶解后所产生的基因组DNA片段同相应的载体连接、克隆，所产生的克隆群体代表基因组DNA的所有序列。

从基因组文库中可以筛选获得完整的基因组DNA序列（包括内含子）

常用构建基因组文库的载体和宿主主要有：

?BAC(bacterial artificial chromosome)细菌人工染色体，以细菌作为宿主，将DNA片段与质粒重组后转入细菌中繁殖。

?YAC(yeast artificial chromosome)酵母人工染色体，以酵母作为宿主。

?PAC(P1 artificial chromosome)噬菌体人工染色体, 以噬菌体作宿主

(二)重组DNA的建立

为了实现基因转移，首先需要限制酶将“目的”基因安装在一个特定的运载工具——载体DNA上，在载体DNA的运载和保护下，被转移的基因可以通过适当方法顺利进入受体细胞，在受体细胞中复制、扩增，最后整合到染色体上，达到稳定表达。

1. 运载工具----载体

●作为运载工具的条件

〇在宿主细胞中能自我复制，并能稳定地将所携带的外源DNA在受体细胞内忠实地复制。

〇有多种限制酶的切点，每种酶的切点最好只有一个，酶切后并不损坏其复制能力及选择标志基因，并能嵌入外源DNA的片段。

〇具有可作为重组DNA分子选择标记遗传标记。

●原核生物载体的种类

有多种载体，它们分别由从细菌质粒、噬菌体DNA、病毒DNA分离出的元件组装而成。

〇质粒载体：环状DNA，大小1kbp到200kbp。以细菌质粒（plasmid）的各种元件为基础组建而成的基因工程载体。

a. pBR322质粒，

b. pUC18/19质粒

c. pGEM系列多功能载体

a. pBR322质粒，广泛应用。

特征：

（a）有36个单一的限制性内切酶位点，（EcoRⅠ，HindⅢ等）

（b）四环素抗性基因Tet r。外源DNA片段插入到BamHI位点时，使Tet r失活，可以通过Amp r Tet s来筛选重组体。

●真核生物载体

真核载体与原核的不一样。目前所用的大多是所谓的穿梭载体，它们应该具备如下条件：〇含有原核基因的复制起始序列以及筛选标记

〇含有真核基因的复制起始序列以及真核细胞筛选标记

〇含有有效的真核的启动子序列

〇RNA聚合酶Ⅱ所需的转录终止和poly（A）加入的信号序列。

〇合适供外源基因插入的限制性内切酶位点。

举列：yeast-E.coli穿梭载体

2. 限制性内切酶

细菌细胞对外来DNA具有防御，当DNA进入时，DNA会被一种特殊的酶（即限制性核酸内切酶）所切割，这个过程称做限制性切割。

这种限制性内切酶非常有用，它可以把大的DNA——小片段，也可以把运载工具—质粒切成适于携带基因或片段的状态，以便形成重组DNA分子。

●限制性内切酶类别

第一类限制性内切酶以EcoB、Ecok等为代表，能切断双链，切割部位没有特异性。

第二类限制性内切酶以EcoR I，Hind Ⅲ（嗜血杆菌）等为代表，能切断双链，切割部位在DNA分子上有特定的碱基顺序，即切割部位具有特异性。

●EcoR I和Hind Ⅲ的特点

〇只在一定核苷酸顺序上起作用.

〇多数可以产生粘性末端，即在酶解时，DNA双链不在同一地方断开，因而产生的片段两端都带有数个碱基的单链尾巴，这两个单链尾巴带有互补的碱基配对顺序，可以互相自动接合成为环状DNA，因此称为粘性末端。

3. 重组DNA分子的建立

有了“目的”基因、载体DNA、限制酶，下一步是DNA的体外重组，就是把“目的”基因牢牢地安装在载体上，使它们共价连接。这就是DNA分子的重组。

DNA的重组主要是采用限制性内切酶法。

同一种限制酶切割不同来源的DNA所产生的DNA片段，虽然区段和大小不同，但单链末端（粘性末端）的顺序和长短都一样。因此，不同来源的DNA片段，可以通过粘性末端对应碱基间的氢键集合到一起，再经DNA连接酶的作用，将切口接合起来，成为一个完整的重组DNA分子。

（三）重组DNA的导入方法:

1. 转化或转染

●转化：以质粒为载体将重组DNA导入受体

●转染：以病毒为载体将重组DNA导入受体。

这二种方法导入重组DNA关键的问题是要有感受态的细胞，即处于最适于摄取外源DNA的生理状态的细胞。目前创建感受态细菌的方法是用冰冷CaCl2 (50~100mM)溶液处理受体菌。1). 转化

转化（transformation）是指某些细菌通过其细胞膜摄取周围供体的染色体片段，并将此外源DNA 片段通过重组参入自己的染色体组过程。

Griffith（1928）首先在肺炎双球菌中发现，1949年Avery等在分子水平上加以研究，证实了转化因子为DNA。

2) 转化作用的分子机制

(1)供体DNA与受体细胞间的最初相互作用, 影响因素：

a. 转化片段大小: 肺炎双球菌>800bp

b. DNA分子形态: 双链DNA

c. DNA分子浓度: 在一定范围内成正比

d. 受体细胞生理状态: 感受态细胞(competence cell)—刚停止DNA合成

?基因工程实验中使用氯化钙制备感受态细胞，用热激或电击提高转化效率

?转化DNA的摄取和整合:

a摄取: 结合与穿入(binding and penetration)：

动态结合（可用DNA酶冲洗去掉）

→稳定结合→被细菌摄取。

穿入时由外切酶或DNA移位酶（translocase）降解其中一条链，并利用降解的能量，将另一条链拉进细胞内。

b 联会：单链DNA进入后与其相应的受体DNA片段联会，联会紧密程度按同源性大小

c 整合：单链DNA与受体DNA对应位点通过同源重组，置换受体DNA片段而稳定地参入(incorporate)到受体DNA中

2. 转化的方法：

1）高压电穿孔法：

电穿孔通过将细胞暴露在短暂的高场强电脉冲中转导分子。

?2）磷酸钙或DEAE-葡聚糖介导的转染：

?磷酸钙共沉淀

将氯化钙，DNA和磷酸缓冲液混合，沉淀形成包含DNA且极小的不溶的磷酸钙颗粒。磷酸钙-DNA复合物粘附到细胞膜并通过胞饮进入目的细胞的细胞质。

?3)DEAE-葡聚糖介导：

带正电的DEAE-葡聚糖和带负电的DNA分子结合，使得DNA可以结合在细胞表面。通过使用DMSO或甘油获得的渗透休克将DNA复合体导入。

4）阳离子脂质体法

在优化条件下将阳离子脂质体试剂加入水中时，其可以形成微小的（平均大小约100-400nm）单层脂质体。这些脂质体带正电，可以靠静电作用结合到DNA的磷酸骨架上以及带负电的细胞膜表面。形成DNA-阳离子脂质体复合物。被俘获的DNA就会被导入培养的细胞。

5）原生质体融合

?6）显微注射：显微注射使用一根细针头将DNA，RNA或蛋白直接转入细胞质或细胞核。7）基因枪（biolistic particle）：

就是使用高压microprojectile将大分子导入细胞。

（四）基因重组体的筛选

1. 利用质粒上特异的筛选标记进行特异筛选

2. 分子杂交筛选

3. 功能筛选

第七章微生物遗传

班级：姓名：学号：成绩： 第七章微生物遗传试题 一．选择题：1、A;2、B;3、D;4、A;5、B;6、C;7、A;8、B;9、A;10、D;11、A;12、D;13、B;14、D;15、A;16、C 1、已知 DNA 的碱基序列为 CATCATCAT，什么类型的突变可使其突变为：CTCATCAT 答：( ) A.缺失 B.插入 C.颠换 D.转换 2、不需要细胞与细胞之间接触的基因重组类型有：答：( ) A. 接合和转化 B. 转导和转化 C. 接合和转导 D. 接合 3、将细菌作为实验材料用于遗传学方面研究的优点是：答：( ) A. 生长速度快 B. 易得菌体 C. 细菌中有多种代谢类型 D. 所有以上特点 4、在 Hfr 菌株中：答：( ) A. F 因子插入在染色体中 B. 在接合过程中，F 因子首先转移 C. 在接合过程中，质粒自我复制 D.由于转座子是在DNA分子间跳跃的，因此发生高频重组 5、以下碱基序列中哪个最易受紫外线破坏？答：( ) A. AGGCAA B. CTTTGA C. GUAAAU D. CGGAGA 6、在大肠杆菌 (E.coli) 的乳糖操纵子中，基因调节主要发生在__________ 水平上。答：( ) A. 转化 B. 转导 C. 转录 D. 翻译 7、转座子 ___________。答：( ) A. 能从 DNA 分子的一个位点转移到另一个位点 B. 是一种特殊类型的质粒 C. 是一种碱基类似物 D. 可引起嘌呤和嘧啶的化学修饰 8、当F+ F-杂交时答：( ) A. F因子几乎总不转移到F+细胞中 B. F-菌株几乎总是成为 F+ C. 基因重组的发生频率较高 D. F因子经常插入到F-细胞染色体上 9、在 U 形玻璃管中，将一滤片置于二株菌之间使之不能接触，在左臂发现有原养型菌出现，这一现象不是由于：答：( ) A . 接合 B. 转化 C. 普遍转导 D. 专性转导 10、细菌以转化方式进行基因转移时有以下特性：答：( ) A. 大量供体细胞的基因被转移

试述基因及基因工程技术与人类生存与发展之间的关系

试述基因及基因工程技术与人类生存与发展之间的关系 学院：物理科学与工程技术学院姓名：学号： 摘要： 科学界预言，21世纪是一个基因工程世纪。基因工程是在分子水平对生物遗传作人为干预，要认识它，我们先从生物工程谈起：生物工程又称生物技术，是一门应用现代生命科学原理和信息及化工等技术，利用活细胞或其产生的酶来对廉价原材料进行不同程度的加工，提供大量有用产品的综合性工程技术。 生物工程的基础是现代生命科学、技术科学和信息科学。生物工程的主要产品是为社会提供大量优质发酵产品，例如生化药物、化工原料、能源、生物防治剂以及食品和饮料，还可以为人类提供治理环境、提取金属、临床诊断、基因治疗和改良农作物品种等社会服务。这对我们人类社会一切生物的生存与发展将会带来巨大的影响。 关键字：基因工程，转基因，安全性，人类健康。 1 基因工程 1.1 定义 基因工程（genetic engineering;gene engineering）又名重组脱氧核糖核酸技术(recombinant DNA technique) ，狭义的基因工程仅指用体外重组DNA技术去获得新的重组基因；广义的基因工程则指按人们意愿设计，通过改造基因或基因组而改变生物的遗传特性。如用重组DNA技术，将外源基因转入大肠杆菌中表达，使大肠杆菌能够生产人所需要的产品；将外源基因转入动物，构建具有新遗传特性的转基因动物；用基因敲除手段，获得有遗传缺陷的动物等。 1.2 发展 1866年，奥地利遗传学家孟德尔神父发现生物的遗传基因规律；1868年，瑞士生物学家弗里德里希发现细胞核内存有酸性和蛋白质两个部分。酸性部分就是后来的所谓的DNA；1882年，德国胚胎学家瓦尔特弗莱明在研究蝾螈细胞时发现细胞核内的包含有大量的分裂的线状物体，也就是后来的染色体；1944年，美国科研人员证明DNA是大多数有机体的遗传原料，而不是蛋白质；1953年，美国生化学家华森和英国物理学家克里克宣布他们发现了DNA的双螺旋结果，奠下了基因工程的基础；1980年，第一只经过基因改造的老鼠诞生；1996年，第一只克隆羊诞生；1999年，美国科学家破解了人类第22组基因排序列图；未来的计划是可以根据基因图有针对性地对有关病症下药。 2 基因工程应用 2.1 农牧业、食品工业 运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有特殊用途的动、植物。 2.1.1转基因鱼 生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼（中国）。 2.1.2.转基因牛 乳汁中含有人生长激素的转基因牛（阿根廷）。 2.1.3转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 2.1.4转鱼抗寒基因的番茄 2.1.5转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯

基因工程概论

连接产物 ●重组分子 ●未连接的载体分子 ●未连接的D N A片段 ●载体的自连 ●含有错误插入片段的重组D N A分子 1转化—细菌吸收D N A的方式 自然界中，转化并不是细菌获取遗传信息的主要方式。 细菌必须经过物理或化学处理后可提高吸收D N A的能力，经过这样处理的细菌称为感受态。 1.1大肠杆菌感受态的制备 ●感受态细胞(Competent cells): 受体细胞经过一些特殊方法的处理后，细胞膜的通透性发生变化，成为能容许有外源DNA的载体分子通过的感受态细胞(competent cell) 。 1.1大肠杆菌感受态的制备 ●在冷的盐溶液中转化效率提高。一般利用50m M的C a C l2，或者氯化铷。 –原理：与细菌外膜磷脂在低温下形成液晶结构，并发生收缩，使细胞膜出现孔隙。 ●42°C热激处理。 1.2筛选转化细胞 1n g的p U C8可以产生1000-10000个转化子，意味着只吸收了0.01%的D N A分子。 1.3其他的转化方法 ●电穿孔驱动的完整细胞转化（电激转化法） ●接合转化 ●微注射法 ●λ噬菌体的转染 ●P E G介导的细菌原生质体转化 1.3其他的转化方法 ●电激转化 –受体细胞在脉冲电场作用下，细胞壁上形成一些微孔通道，使得D N A分子直接与裸露的细胞膜脂双层结构接触，并引发吸收过程。 –可以转化较大的质粒，适用于所有的细菌。 1.3其他的转化方法 ●接合转化 –是由接合型质粒完成的。 –涉及到三种菌株的混合：受体菌、含有接合质粒的辅助菌以及含有待转化重组质粒的供体菌。

–重组质粒和接合质粒必须有相容性。 1.3其他的转化方法 ●P E G介导的细菌原生质体转化 –高渗溶液中细菌培养至对数生长期 –溶菌酶的等渗液处理，形成原生质体。 –加入D N A样品和聚乙二醇等渗液 –离心除去聚乙二醇，固体培养。 ●适用于芽孢杆菌和链霉菌等革兰氏阳性菌、酵母、霉菌甚至植物。 表5-1大肠杆菌5种常用转化方法的比较 2重组子的鉴定 ●利用插入失活选择p B R322重组 ●载体：含有β-半乳糖苷酶基因l a c Z的调控序列和头146个a a的编码序列 ●宿主：缺失了l a c Z’基因，可编码β-半乳糖苷酶C端序列 ●α-互补：l a c Z基因上缺失近操纵基因区段的突变体可以与带有完整的近操纵基因区段的β- 半乳糖苷酶隐性突变体之间实现互补。 ●转染：是将纯化的噬菌体D N A通过热激的方法转化感受态大肠杆菌的过程。 ●体外装配i n v i t r o p a c k a g i n g：将重组的λ分子装配成头-尾结构的病毒粒子。 ●体外装配 –c o s位点突变的噬菌体的单品系系统 –另一种系统需要两种缺陷品系。一个是基因D的突变体，另一个是基因E的突变体。 3.1噬菌斑 ●λ形成的是真正的噬菌斑。 ●M13引起细菌生长的减慢，而使细菌的浓度低于周围细胞。 4重组噬菌体的鉴定 ●利用插入失活鉴定 ●λ噬菌体的c I基因的插入失活 ●利用S p i表型选择 ●根据λ基因组的大小筛选 4.1利用插入失活鉴定 4.2λ噬菌体的c I基因的插入失活 4.3利用S p i表型选择 4.4根据λ基因组的大小筛选 λ装配系统，只有37k b-52k b的D N A分子可以进入头部结构。 思考题

基因工程技术的现状和前景发展

基因工程技术的现状和前景发展 摘要 从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术，经过30多年来的进步与发展，已成为生物技术的核心内容。许多科学家预言，生物学将成为21世纪最重要的学科，基因工程及相关领域的产业将成为21世纪的主导产业之一。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。 基因工程应用于植物方面 农业领域是目前转基因技术应用最为广泛的领域之一。农作物生物技术的目的是提高作物产量，改善品质，增强作物抗逆性、抗病虫害的能力。基因工程在这些领域已取得了令人瞩目的成就。由于植物病毒分子生物学的发展，植物抗病基因工程也也已全面展开。自从发现烟草花叶病毒(TMV)的外壳蛋白基因导入烟草中，在转基因植株上明显延迟发病时间或减轻病害的症状，通过导入植物病毒外壳蛋白来提高植物抗病毒的能力，已用多种植物病毒进行了试验。?在利用基因工程手段增强植物对细菌和真菌病的抗性方面，也已取得很大进展。植物对逆境的抗性一直是植物生物学家关心的问题。由于植物生理学家、遗传学家和分子生物学家协同作战，耐涝、耐盐碱、耐旱和耐冷的转基因作物新品种(系)也已获得成功。植物的抗寒性对其生长发育尤为重要。科学家发现极地的鱼体内有一些特殊蛋白可以抑制冰晶的增长，从而免受低温的冻害并正常地生活在寒冷的极地中。将这种抗冻蛋白基因从鱼基因组中分离出来，导入植物体可获得转基因植物，目前这种基因已被转入番茄和黄瓜中。?随着生活水平的提高，人们越来越关注口味、口感、营养成分、欣赏价值等品质性状。实践证明，利用基因工程可以有效地改善植物的品质，而且越来越多的基因工程植物进入了商品化生产领域，近几年利用基因工程改良作物品质也取得了不少进展，如美国国际植物研究所的科学家们从大豆中获取蛋白质合成基因，成功地导入到马铃薯中，培育出高蛋白马铃薯品种，其蛋白质含量接近大豆，**提高了营养价值，得到了农场主及消费者的普遍欢迎。在花色、花香、花姿等性状的改良上也作了大量的研究。? 基因工程应用于医药方面 目前，以基因工程药物为主导的基因工程应用产业已成为全球发展最快的产业之一，发展前景非常广阔。基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核甘酸药物等。它们对预防人类的肿瘤、心血管疾病、遗传病、糖尿病、包括艾滋病在内的各种传染病、类风湿疾病等有重要作用。在很多领域特别是疑难病症上，基因工程工程药物起到了传统化学药物难以达到的作用。我们最为熟悉的干扰素(IFN)就是一类利用基因工程技术研制成的多功能细胞因子，在临床上已用于治疗白血病、乙肝、丙肝、多发性硬化症和类风湿关节炎等多种疾病。?目前，应用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中试，并进入临床验证阶段；专门用于治疗肿瘤的“肿瘤基因导弹”也将在不久完成研制，它可有目的地寻找并杀死肿瘤，将使癌症的治愈成为可能。由中国、美国、德国三国科学家及中外六家研究机构参与研制的专门用于治疗乙肝、慢迁肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的体细胞基因生物注射剂，最终解决了从剪切、分离到吞食肝细胞内肝炎病毒，修复、促进肝细胞再生的全过程。经4年临床试验已在全国面向肝炎患者。此项基因学研究成果在国际治肝领域中，是继干扰素等药物之后的一项具有革命性转变的重大医学成果。 基因工程应用于环保方面

基因操作和蛋白质工程技术专题立项指引-国家科技部

863计划生物和医药技术领域2006年度 专题课题申请指南 前言 “十一五”期间，依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要》、《国家“十一五”科学技术发展规划》和《863计划“十一五”发展纲要》，863计划生物和医药技术领域将围绕医药卫生、工业发酵、环境治理、资源开发和生物安全等国民经济和社会发展中若干关键技术领域的重大技术需求，坚持“发展高技术、实现产业化”的指导方针，遵循生物技术自身的发展规律，加强自主创新、集成创新和消化吸收再创新，建立起较为完善的国家生物医药产业技术创新体系，为使我国生物医药技术在国际竞争中占据有利位置奠定坚实基础。 863计划生物和医药技术领域总体目标是：突破若干前沿技术，建立和完善具有中国特色的生物技术创新体系，全面提升我国生物技术的整体竞争力；以重大疾病为重点，加强生物技术与临床资源的系统集成，攻克若干重大疾病预防和诊治的关键技术；以医药和工业发酵为突破口，强化生物技术向产业的应用辐射，支撑和引领生物产业的快速发展。 按照以上总体考虑，863计划生物和医药技术领域将在项目和专题两个层次进行部署，设置“基因操作和蛋白质工程技术”、“新一代工业生物技术”、“生物信息与生物计算技术”和“现代医学技术”四个专题。专题将分年度公开发布课题申请指南，以下为本领域2006年度专题课题申请指南。 专题一、基因操作和蛋白质工程技术专题 一、指南说明

本专题针对基因操作和蛋白质工程技术的国际前沿发展趋势和重点，围绕我国人口健康、食物安全、生态安全、资源开发、环境保护等方面的重大需求，充分发掘和利用我国丰富的生物遗传资源，发挥我国在基因组、蛋白质组等方面的优势，突破一批基因操作和蛋白质工程的核心技术，获得一批具有自主知识产权和重大应用前景的功能基因、蛋白及技术专利，使我国基因操作和蛋白质工程技术及应用水平接近或达到世界先进水平，全面提升我国生物技术的原始创新能力和集成创新能力，推动我国生物产业的跨越发展，使我国生物技术研究与产业在激烈的国际竞争中赢得主动和优势。课题设置突出技术的前瞻性、原创性和集成创新性，强调前期工作基础及研究内容的延续性，鼓励技术发展与产品开发的紧密结合。 此次发布的是本专题2006年度课题申请指南，年度经费预算为7000万元。拟支持的课题分两类，一类是探索导向类课题，拟对基因操作关键技术、蛋白质工程关键技术、小RNA关键技术、染色体操作与基因定位整合关键技术等研究方向进行支持，课题支持强度为100万元以下，课题支持年限为3年；一类是目标导向类课题，拟对人类重要功能基因发掘与利用技术、微生物重要功能基因发掘与利用技术等研究方向进行支持，课题支持强度为500万元以下，课题支持年限为3年。 二、指南内容 （一）探索导向类课题 1．基因操作关键技术 本方向的主要研究内容包括：研究开发高效、高通量和大规模基因表达分析和检测技术，快速、低成本、高通量的改良测序技术，基因的干扰和沉默技术，SNP发现与鉴定技术，基因组水平非随机表达文库的构建及表达技术，低丰度表达基因和选择剪切表达产物检测技术，具有重要功能的非编码序列检测分析技术，基因组定向诱导突

基因工程概论期末考试

一、名词解释 引物、克隆、探针、转化率、重组率、基因工程、分子克隆技术、限制性核酸内切酶 、基因工程 基因工程是指重组 技术的产业化设计与应用，包括上游技术和下游技术两大组成部分。上游技术指的是基因重组、克隆和表达的设计与构建（即重组 技术）；而下游技术则涉及到基因工程菌或细胞的大规模培养以及基因产物的分离纯化过程。 、基因表达 是指细胞在生命过程中，把储存在 顺序中遗传信息经转录和翻译，转变成具有生物活性的蛋白质分子 、限制性核酸内切酶 能特异性识别双链 某段特殊序列，并切割 双链的酶，主要存在于原核细菌中，主要作用是保护自身 不受限制，及破坏外源 使之迅速降解 、重组率：重组率 含有外源 的重组分子数 载体分子总数 在常规实验条件下，重组率一般为 ；重组率是衡量连接反应效率的重要指标，较高的重组率可以大大简化 重组的后续操作 、探针 一小段单链 或 片段，用于检测与其互补的核酸序列，双链 加热变性成为单链，

随后用放射性同位素 常用 、荧光燃料或酶标记成为探针 连接酶的酶活性 在最佳反应条件下 反应 ，完全连接 （ 片段）所需的酶量 二、选择题 、重组乙肝疫苗是 由重组酵母或重组 工程细胞表达的乙型肝炎表面抗原，经纯化、灭活及加入佐剂吸附制成。前者为重组酵母乙型肝炎疫苗，后者为重组 乙型肝炎疫苗 、基因工程用于药物筛选模型的战略 、控制质粒拷贝数的意义是使外源蛋白在细胞内更稳定 、酵母作为受体，比大肠杆菌的优势在于 大肠：原核 酵母：真核，具有多种细胞器，在用于生产需加工分泌的蛋白质时比大肠杆菌有优势 、分子杂交的化学本质是形成氢键 、 定点突变 的方法是 碱基的添加、删除、点突变

基因工程复习总结.docx

思考题 第二章分子克隆工具酶 1简述基因工程研究用的工具酶的类型和作用特点。 常用的工具酶 硝基序列内部进庁切割 DrU逵接癖 DT?A 1 i HaSe 将两条以上的纯性HA方子咸序喪傕化昭成磷酸二酣键逢接战一6盘傢 DNAJSt 合BBl DNA PDIytoeraSe 1通?u≡ιg'掰遥一蝎如械昔≡κ???板. 从3'方向令咸新生的互补谜 专一懺降解RMA 内切械肢晦.4?M4tl?或双1?DNA 2?说明限制性内切核酸酶命名原则(举例)

第七章植物基因工程1-4

第八章植物基因工程 基因工程：在基因的水平上改造生物的技术体系，是指在体外对生物DNA进行剪切、加工，把不同亲本的DNA分子重新组合，并把它引入细胞中表达出具有新的遗传特性的生物这一过程。 植物基因工程：又称植物遗传转化/转基因，是将外源基因转移到植物细胞内，并稳定地整合、表达与遗传的技术。目的是改变植物性状，培育高产、优质high yield、抗逆新品种/系；或者利用转基因植物/细胞来生产外源基因的表达产物。 植物转基因研究的用途： 1）理论研究：如基因功能分析； 2）实践应用：如作物遗传改良。 基因工程的基本内容 1）目的基因的分离； 2）目的基因与载体连接； 3）重组分子转入寄主细胞并繁殖； 4）阳性克隆的筛选； 5）从阳性克隆中提取已扩增的目的基因； 6）目的基因克隆到表达载体，导入寄主细胞并表达。 植物基因工程的一般流程 目的基因的分离→表达载体的构建→植物遗传转化→转化体的筛选、鉴定与植株再生→转基因植物的分子检测→转基因植物的表型鉴定→转基因植物的遗传分析、田间试验 经遗传改良的生物, 统称： genetically modified organism (GMO)； Genetically engineered organism (GEO)。 转基因植物(transgenic plants), 又称： genetically modified plant (GMP)； genetically modified crop (GMC)。 第一节目的基因的分离 目的基因：已经或准备要分离、改造、扩增或表达的特定基因或DNA 片段，称为~。 可能是: 1）全长基因：外显子+内含子+转录启动区+终止区； 2）全长cDNA：UTR区+编码区（ORF）； 3）开放读框/编码区（ORF，CDS）；信使核糖核酸(mRNA)分子中能翻译成多肽的那部分序列。来自DNA分子中的外显子。 4）一个完整的操纵子或基因簇； 5）只含启动子或终止子等元件的DNA 片段。 1. 分离目的基因的策略/方法： 1) 基于已知/同源序列--分子杂交/筛库与PCR； cDNA文库和基因组文库 （1）构建基因组文库或cDNA文库； 基因组文库：将生物基因组DNA切割成一定大小的片段，与合适的载体连接并导入宿主细

基因工程概论

一、简述基因研究所取得主要成就，及其与基因工程创立与发展的关系。 1、基因学说的创立 孟德尔提出遗传因子学说到后来的摩尔根染色体理论，揭示了在染色体上基因的线性排列。 2、DNA是遗传物质 从Avery的细菌转化实验到沃森和克里克揭示了DNA的双螺旋模型及半保留复制机理，表明DNA是遗传物质。 3、DNA是基因的载体 4、基因是细胞中RNA及蛋白质的“蓝图”。 5、随着中心法则的提出和64种密码子的破译，基因碱基顺序与蛋白质氨基酸顺序得到对应。 6、随着基因克隆和DNA序列分析技术的发展，人们对基因的分子结构有了进一步的认识。 7、随着操纵子模型的提出，人们对基因的表达调控有了进一步的认识。 8、随着基因分离与克隆技术的不断改良与发展，基因组文库、cDNA文库、分子探针、PCR等技术不断被人们运用。 9、目前，不仅能够分离天然基因，还能结合化学合成等方法，在实验室内进行基因的合成、构建，并进行相应的表达分析。 基因工程是在分子生物学和分子遗传学等学科综合发展的基础上诞生的一门新兴学科，它的创立和发展，直接依赖于基因及其分子生物学研究的进步，基因及其研究为基因工程的创立奠定了坚实的理论基础。二、基因工程建立的三大理论基础和技术条件是什么？并简述其在基因工程中的应用。 1、三大理论基础： （1）1940年艾弗里（O.Avery）等人通过肺炎球菌的转化试验证明了生物的遗传物质是DNA，而且证明了通过DNA可以把一个细菌的性状转移给另一个细菌； （2）1950年沃森（J.D.Watson）和克里克(F.Crick)发现了DNA分子的双螺旋结构及DNA半保留复制机理； （3）1960年关于遗传信息中心法则的确立。 2、三大技术条件： （1）限制性内切核酸酶和DNA连接酶的发现； （2）基因工程载体； （3）大肠杆菌转化体系的建立。 3、应用：

NATURE METHODS十大技术之一—光遗传学

NATURE METHODS十大技术之一—光遗传学 近期光遗传学之父Dr.Georg Nagel造访了咱们金开瑞，据说这位大大是诺贝尔奖的热门候选者，那么一脸懵逼的吃瓜群众就发问了：啥是光遗传学，听起来好高大上！ 何为光遗传学？ 光遗传学（optogenetics）是近几年正在迅速发展的一项整合了光学、软件控制、基因操作技术、电生理等多学科交叉的生物工程技术。 其主要原理是首先采用基因操作技术将光感基因（如ChR2，eBR，NaHR3.0，Arch或OptoXR 等）转入到神经系统中特定类型的细胞中进行特殊离子通道或GPCR的表达。光感离子通道在不同波长的光照刺激下会分别对阳离子或者阴离子的通过产生选择性，从而造成细胞膜两边的膜电位发生变化，达到对细胞选择性地兴奋或者抑制的目的。 Nature Methods杂志在十周年之际推出了纪念特刊，点评了在过去十年中对生物学研究影响最深的十大技术，其中就包括光遗传学技术。我们可以毫不夸张地说，光遗传学技术给神经学带来了一场革命。现在，这一技术已经迅速成为了许多实验室里的标准工具。越来越多的人相信，光遗传学技术不仅可以阐明疾病机理，还能够治疗多种人类疾病（比如与视网膜有关的疾病）。

光遗传学技术好在哪儿？ 用光读取和控制神经活性的好处很明显，这种技术是非侵入性的，能在精确的时空点上进行靶标，可以同时采用多种波长和位点，能报告特定分子的存在或活性。在信号读取方面，人们开发了高度敏感的探针，检测突触的释放、细胞内钙离子和膜电压。在神经元操纵方面，人们鉴定和优化了一系列激活和失活神经元的蛋白。 光遗传学技术已经渗透到了神经学的每一个角落，研究者们不仅用它来研究大脑的基础功能，还在动物模型中探索疾病的发病机制。光遗传学的激活子和抑制子可以在同一个细胞内表达，这对于因果关系的建立特别有帮助。

基因工程概论

第一章基因工程概论 第一节基因工程的基本概述 一、基因工程的基本概念 1、基因工程的基本定义： 按照预先设计好的蓝图，利用现代分子生物学技术，特别是酶学技术，对遗传物质DNA 直接进行体外重组操作与改造，将一种生物（供体）的基因转移到另外一种生物（受体）中去，从而实现受体生物的定向改造与改良。 广义基因工程：DNA重组技术的产业化设计与应用。分为上游和下游技术。 2、上游技术：外源基因重组、克隆和表达的设计与构建（狭义基因工程） 3、下游技术：含有外源基因的生物细胞（基因工程菌或细胞）的大规模培养以及外源基因的表达、分离、纯化过程。 基因工程又称为：gene manipulation, gene cloning, recombinant DNA technoglogy, genetic modification, new genetics, molecular agriculture 二、基因工程的基本过程： 1、材料的准备：目的基因、载体、工具酶和受体细胞（宿主）的准备。用限制性内切酶分别将外源DNA和载体分子切开。 2、目的基因与载体DNA的体外重组，形成重组DNA分子。 3、重组的DNA分子引入受体细胞，并建立起无性繁殖系。 4、筛选出所需要的无性繁殖系，并保证外源基因在受体细胞中稳定遗传、正确表达。 进一步可将基本步骤概括为：切、接、转、增、检［步骤演示］

图1-1 基因工程的基本步骤 三、基因工程的基本原理： 主体战略思想是外源基因的高效表达，可从四方面达到目的： 1、利用载体DNA在受体细胞中独立于染色体DNA而自主复制的特性与载体分子重组，通过载体分子的扩增提高外源基因在受体细胞中的剂量，借此提高宏观表达水平。 2、筛选、修饰重组基因表达的转录调控元件：启动子、增强子、上游调控序列、操作子、终止子。 3、修饰和构建蛋白质生物合成的翻译调控元件：序列、密码子。 4、工程菌（微型生物反应器）的稳定生产及增殖。 第二节基因工程的发展 一、基因工程的诞生 基因工程是一项新兴的工程技术，它的诞生需要理论和技术上的支持： 1. 理论上的三大发现： 证明了生物的遗传物质是DNA（基因工程的先导） DNA的双螺旋结构和半保留复制机理 遗传信息的传递方式（中心法则）和三联体密码子系统的建立 2. 技术上的三大发现 限制性内切酶和DNA连接酶的发现（标志着DNA重组时代的开始） 载体的使用 1970年，逆转录酶的发现。 1973年，C o h e n等获得了抗四环素和新霉素的重组菌落T c r N e r，标志着基因工程的诞生。 二、基因工程的发展： 1. 1972-1976年，日本人，somatostatin； 2. 1978年，美国人，生长激素基因（HGH）； 3. 1980年，美国/瑞士人，a干扰素－基因； 4. 1984年，日本人，白细胞介素2（IL-2）； 三、基因工程的腾飞： 1. 1982年，美国人，大鼠生长激素基因转入小鼠； 2. 1983年，美国人，Ti质粒导入植物细胞（细菌Neor基因） 3. 1990年，美国人，腺苷脱氨酶（ADA）基因治疗，重度联合免疫缺陷症（SDID） 4. 1991年，美国倡导，人类基因组计划109bp，15年时间30亿USD； 5. 1997年，美国人，威尔英特克隆多利绵羊

基因工程作业题及答案6页

第二章 1. 名词解释：核酸内切酶、核酸内切限制酶、同裂酶、同尾酶、核酸外切酶、末端脱氧核苷酸转移酶 答： 核酸内切酶：是一类从多核苷酸链的内部催化磷酸二酯键断裂的酶。 核酸内切限制酶：是一类能够识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列（4—8bp），并由此处切割DNA双链的核酸内切酶。 同裂酶：识别位点的序列相同的限制性内切酶。 同尾酶：识别的序列不同，但能切出相同的粘性末端。 核酸外切酶：是一类从多核苷酸链的一头开始催化降解核苷酸的酶。 末端脱氧核苷酸转移酶：可以不需要模板，在单链DNA或突出的双链DNA 3’-OH端随机添加dNTPs的酶 2. 限制性内切核酸酶的命名原则是什么？ 答：限制性内切核酸酶按属名和种名相结合的原则命名的，即：属名+种名+株名+序号； 首字母：取属名的第一个字母，且斜体大写； 第二字母：取种名的第一个字母，斜体小写； 第三字母：(1)取种名的第二个字母，斜体小写； (2)若种名有词头，且已命名过限制酶，则取词头后的第一字母代替。 第四字母：若有株名，株名则作为第四字母，是否大小写，根据原来的情况而定，但用正体。 顺序号：若在同一菌株中分离了几种限制酶，则按先后顺序冠以I、Ⅱ、Ⅲ、…等，用正体。 3．部分酶切可采取的措施有哪些？ 答：1）缩短保温时间 2）降低反应温度

3）减少酶的用量 4. 在序列5'-CGAACATATGGAGT-3'中含有一个6bp 的Ⅱ类限制性内切核酸酶的识别序列，该位点的序列可能是什么?答：回文序列是：5'-CATATG-3， 5．什么是限制性内切核酸酶的星号活性? 受哪些因素影响? 答：Ⅱ类限制酶虽然识别和切割的序列都具有特异性，但是这种特异性受特定条件的限 制，即在一定环境条件下表现出来的特异性。条件的改变，限制酶的特异性就会松 动，识别的序列和切割都有一些改变，改变后的活性通常称第二活性，而将这种因 条件的改变会出现第二活性的酶的右上角加一个星号表示，因此第二活性又称为星 活性。 概括起来，诱发星活性的因素有如下几种：(1)高甘油含量(>5％, v／v)；(2)限制性 内切核酸酶用量过高(>100U／ugDNA)；(3)低离子强度(<25 mmol／L)； (4)高pH(8．0 以上)；(5)含有有机溶剂，如DMSO，乙醇等；(6)有非Mg2+的二价阳离子存在(如 Mn2+，Cu2+，C02+，Zn2+等)。 第三章 1．如何将野生型的l噬菌体改造成为一个理想的载体? 答：①删除l噬菌体的非必需区，留出插入空间；并在余下的非必须区内制造限制酶切点 ②引进某些突变表型，作为选择标记 ③突变某些基因，使它成为安全载体 ④删除lDNA必须区段上常用的限制酶切点 2．什么是蓝白斑筛选法? 答：这种方法是根据α互补的原理来筛选重组体。主要是在载体的非必要区插入一个带有大肠杆菌b—半乳糖苷酶的α基因片段（LacZ’），携带有lac基因片段的载体转入LacZ’－的宿主菌后，在IPTG（异丙基硫代-β-D 半乳糖）诱导下，载体表达的b—半乳糖苷酶的α肽段和宿主菌表达的b —半乳糖苷酶的b肽段互补，形成有活性的b—半乳糖苷酶，该酶可以分解无色的5—溴—4—氯—3—引哚—b—D—半乳糖苷(X-gal)得到蓝色的5

基因及基因工程技术与人类生存发展之间的关系

基因及基因工程技术与人类生存发展之间的关系 学院：林学院专业班级：园林101 姓名：何艳艳学号：1036120115 一、基因 基因（遗传因子）是遗传的物质基础，是DNA（脱氧核糖核酸）分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的DNA分子片段。基因通过复制把遗传信息传递给下一代，使后代出现与亲代相似的性状。人类大约有几万个基因，储存着生命孕育生长、凋亡过程的全部信息，通过复制、表达、修复，完成生命繁衍、细胞分裂和蛋白质合成等重要生理过程。基因是生命的密码，记录和传递着遗传信息。生物体的生、长、病、老、死等一切生命现象都与基因有关。它同时也决定着人体健康的内在因素，与人类的健康密切相关。 二、基因工程技术 基因工程，是利用DNA重组技术，将目的基因与载体DNA在体外进行重组，然后把这种重组DNA分子引入受体细胞，并使之增殖和表达的技术。如果将一种生物的DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去，将DNA重新组织一下，就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型，这种完全按照人的意愿，由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术，就称为“基因工程”，或者说是遗传工程。 基因工程技术是将重组对象的目的基因插入载体，拼接后转入新的宿主细胞，构建成工程菌，实现遗传物质的重新组合，并使目的基因在工程菌内进行复制和表达的技术。基因工程技术使很多自然界很难或不能获得的蛋白得以大规模合成。 来到20世纪70年代，广泛兴起而发展的现代生物技术导致遗传学研究发生了一系列的深刻变化。起初，美国斯坦福大学和旧金山大学的Coken和Boyer2位科学家成功地实现了DNA分子重组实验，从而揭开了基因工程发展的序幕。从此人类有能力按照自己的意愿去操作不同的基因，基因工程技术飞速发展。所谓基因工程技术，就是在基因（DNA）水平上，用分子生物学的技术手段来操纵、改变、重建细胞的基因组，从而使生物体的遗传性状按要求发生定向的变异，并能将这种结果传递给后代。在1997年2月23日，克隆羊“多利”在英国诞生，世界为之震动，这就是基因工程技术上划时代的突破。基因这个名词开始成为了科学界的热门话题，基因工程技术也开始影响着传统生物的生存与发展，将会引起农业、保健业、制造业甚至人类自身的戏剧性变化，一切的道德与伦理正面临着前所未有的挑战。

分子遗传学技术新进展

分子遗传学技术新进展 摘要：分子遗传学是研究遗传信息大分子的结构与功能的科学，它的研究范畴是在中心法则基础上的进一步深入，研究对象是分子水平上的生物学过程，即遗传变异的过程。近年来，分子遗传学技术发展极为迅速，并对其他生物学领域产生了巨大的影响。通过简要综述基因重组技术以及人类基因组计划来阐述分子遗传学技术的新进展。 关键词：分子遗传学；DNA; 基因重组技术；人类基因组计划 引言 分子遗传学是研究遗传信息大分子的结构与功能的科学[1]，它不同于一般的遗传学，传统的遗传学主要研究遗传单元在各世代的分布情况[2],而分子遗传学则着重研究遗传信息大分子在生命系统中的储存、复制、表达及调控过程。它的研究范畴是在中心法则基础上的进一步深入，由肽链到功能蛋白质，再由功能蛋白质到性状的研究，分子遗传学不等于中心法则的演绎，也不是核酸及其衍生物的生物化学，它的研究对象是分子水平上的生物学过程，即遗传变异的过程[1]，它研究的是动态的生命过程，而不是在试管里或电泳仪上孤立地研究生物大分子的结构与功能的简单的因果关系。近年来，分子遗传学技术发展极为迅速，并对其他生物学领域产生了巨大的影响。21世纪，DNA测序方法建立，核酶的发现，PCR技术建立等等都是分子遗传学的最新进展。基因重组技术发展、基因治疗技术发展，人类基因组计划实施都标志着分子遗传学进入了一个崭新的阶段。本文将通过对分子遗传学发展史，分子遗传学主要研究内容，分子遗传学最新研究进展做一个简要综述，简明的阐述一下分子遗传学技术的新进展。 1 分子遗传学发展史 分子生物学的崛起的标志是分子遗传学的产生，同时分子遗传学又是微生物学、遗传学、化学、物理等学科相互交叉、相互渗透的产物，所以要研究分子遗传学的发展史，错综复杂。 1944年，美国学者埃弗里等首先在肺炎双球菌实验中证实转化因子为脱氧核糖核酸DNA，从而阐明遗传的物质基础[3]。1953年，美国分子遗传学家沃森和英国分子生物学家克里克提出DNA分子结构的双螺旋模型，这一发现基本被认为是分子遗传学的真正开端[4]。

第七章 微生物遗传试题及答案

第七章微生物遗传试题 一．选择题： 71085.71085.已知DNA 的碱基序列为CATCATCA T，什么类型的突变可使其突变为：CTCATCAT A.A.缺失 B.B.插入 C.C.颠换 D.D.转换 答：( ) 71086.71086.已知DNA 的碱基序列为CATCATCA T，什么类型的突变可产生如下碱基序列的改变：CACCATCAT ？ A. 缺失 B. 插入 C. 颠换 D. 转换 答：( ) 71087.71087.不需要细胞与细胞之间接触的基因重组类型有： A. 接合和转化 B. 转导和转化 C. 接合和转导 D. 接合 答：( ) 71088.71088.转化现象不包括 A. DNA 的吸收 B. 感受态细胞 C. 限制修饰系统 D. 细胞与细胞的接触 答：( ) 71089.71089.将细菌作为实验材料用于遗传学方面研究的优点是： A. 生长速度快 B. 易得菌体 C. 细菌中有多种代谢类型 D. 所有以上特点 答：( ) 71090.71090.转导噬菌体 A. 仅含有噬菌体DNA B. 可含有噬菌体和细菌DNA C. 对DNA 酶是敏感的 D. 含1 至多个转座子 答：( ) 71091.71091.在Hfr 菌株中： A. F 因子插入在染色体中 B. 在接合过程中，F 因子首先转移 C. 在接合过程中，质粒自我复制 D. 由于转座子是在DNA 分子间跳跃的，因此发生高频重组 答：( ) 71092.71092.以下碱基序列中哪个最易受紫外线破坏？ A. AGGCAA B. CTTTGA C. GUAAAU D. CGGAGA 答：( ) 71093.71093.对微生物进行诱变处理时，可采用的化学诱变剂是：

工程技术能力及优势说明

工程技术能力及优势说明 工程技术，指的是工程实用技术。工程技术亦称生产技术，是在工业生产中实际应用的技术。就是说人们应用科学知识或利用技术发展的研究成果于工业生产过程，以达到改造自然的预定目的的手段和方法。而科学技术更多地指的是科学理论技术。人们也常常称工程技术为工科，而称科学技术为理科。 历史悠久的工程技术是建筑工程技术，它的理论依据是理论力学。随着国防的需要，出现了军事工程技术，它综合了不同行业的工程技术。近年来，随着科学理论的不断发展，工程技术的类别也越来越多，如基因工程技术，信息工程技术，系统工程技术，卫星工程技术，等等。 技术研究的组织系统也采用工程技术和科学技术两个系统，属于工程技术系统的如：中国工程院，国家工程技术研究中心等，属于科学技术系统的如：与中国科学院等。 与科学技术一词不同，工程和技术几乎属于同一范畴，例如，建筑工程与建筑技术相差甚少，信息工程与信息技术没有大的差别。在某些时候，工程可以指某一个项目，而技术则强调该项目的属性。 工程技术亦称生产技术，是在工业生产中实际应用的技术。就是说人们应用科学知识或利用技术发展的研究成果于工业生产过程，

以达到改造自然的预定目的的手段和方法。 随着人类改造自然界所采用的手段和方法以及所达到的目的不同，形成了工程技术的各种形态。例如，研究矿床开采的工具设备和方法的采矿工程；研究金属冶炼设备和工艺的冶金工程；研究电厂和电力网的设备及运行的电力工程；研究材料的组成、结构、功能的材料工程，等等。近几十年来，随着科学与技术的综合发展，工程技术的概念、手段和方法已渗透到现代科学技术和社会生活的各个方面，从而出现了生物遗传工程、医学工程、教育工程、管理工程、军事工程、系统工程，等等。工程技术已经突破了工业生产技术的范围，而展现出它的广阔前景。

13级工程技术班遗传学试题

13级工程技术班《普通遗传学》期末试题 老师：何风华 .一、填空题（10空，每题1分） 1.大麦有16条染色体，问下列细胞的染色体数 胚乳细胞根尖细胞卵细胞 2.F因子在细胞内的两种存在形式为_______状态和_______状态。 3.可遗传变异包括、、。 4.在显性完全的情况下，n对基因杂合体自交F2代产生________种表现型类型，________种基因型类型。 二、选择题（5题，每题2分） 1.果蝇的红眼W对白眼w为显性，这对基因位于X染色体上。红眼雌蝇杂合体和白眼雄果蝇交配，子代中雄果蝇的表现型是B A、3/4红眼，1/4白眼 B、1/2红眼，1/2白眼 C、全为白眼 D、全为红眼 2.细胞经荧光染料染色，Y染色体会出现荧光小体。那么，一个经检验发现既有1个Y小体，有一个X小体，这个人是（ C ） A、Tuner’s综合症 B、Down’s综合症 C、Klinefelter综合症 D、XYY综合症 3.下列四分子哪种子囊不属于交换型：A A、＋＋－－ B、＋－＋－Ｃ、－＋＋－Ｄ、＋－－＋ 4.杂合体a++ +bc 和隐性个体 abc abc杂交，子代中，表现型比例最低的类型是（A）。 （A）ab+和++c （B）a++和+bc （C）abc和+++ （D）a+c和+b+ 5.联会和细胞学上观察到的交叉现象 A.同时发生B。先交叉后互换C。先互换后交叉D。不能确定 三、名词解释（6个） 1.着丝粒作图 2.隐性上位 3.特异性转导 4.平衡致死系 5.复等位基因 6 数量性状 四、判断题（5题，每题两分） 1.雄果蝇和雄家蚕的连锁基因在形成配子时都不能发生重组（） 2.基因互作定义（）

基因工程概论期末考试

名词解释（20 '） 引物、克隆、探针、转化率、重组率、基因工程、分子克隆技术、限制性核酸内切酶 1基因工程 基因工程是指重组DNA技术的产业化设计与应用，包括上游技术和下游技术两大组成部分。上游技术指的是基因重组、克隆和表达的设计与构建（即重组DNA技术）；而下游技术则 涉及到基因工程菌或细胞的大规模培养以及基因产物的分离纯化过程。 2、基因表达 是指细胞在生命过程中，把储存在DNA顺序中遗传信息经转录和翻译，转变成具有生物活 性的蛋白质分子 3、限制性核酸内切酶 能特异性识别双链DNA某段特殊序列，并切割DNA双链的酶，主要存在于原核细菌中，主要作用是保护自身DNA不受限制，及破坏外源DNA使之迅速降解 4、重组率：重组率=含有外源DNA的重组分子数/载体分子总数 在常规实验条件下，重组率一般为25-75% ;重组率是衡量连接反应效率的重要指标，较高 的重组率可以大大简化DNA重组的后续操作 5、探针 一小段单链DNA或RNA片段，用于检测与其互补的核酸序列，双链DNA加热变性成为单 链，随后用放射性同位素（P-32常用）、荧光燃料或酶标记成为探针 1 U DNA连接酶的酶活性 在最佳反应条件下15 C反应1h,完全连接1 mg l-DNA （Hind III片段）所需的酶量 二、选择题 1、重组乙肝疫苗是 由重组酵母或重组CHO工程细胞表达的乙型肝炎表面抗原，经纯化、灭活及加入佐剂吸附 制成。前者为重组酵母乙型肝炎疫苗，后者为重组CHO乙型肝炎疫苗 2、基因工程用于药物筛选模型的战略 3、控制质粒拷贝数的意义是使外源蛋白在细胞内更稳定 4、酵母作为受体，比大肠杆菌的优势在于 大肠：原核 酵母：真核，具有多种细胞器，在用于生产需加工分泌的蛋白质时比大肠杆菌有优势 5、分子杂交的化学本质是形成氢键 6、P CR定点突变DNA的方法是 碱基的添加、删除、点突变 7、双链DNA切开后，两链末端基团是5'-磷酸基和3'-羟基的末端『五菱三枪』 8、限制性核酸内切酶缓冲液中，DTT的功能是 还原，抗氧化。保护酶分子上的还原性基团，维持还原性环境，稳定酶活 9、DNA连接反应的最佳温度是16C 10、聚乙二醇促进平头DNA分子连接的机理： 促进DNA分子凝聚成聚集体的物质以提高转化效率 11、大肠杆菌DNA聚合酶的用途： 细胞复制DNA的重要作用酶，催化DNA合成